急倾斜煤层综采面三机设备稳定性及开切眼布置分析

许永杰

摘 要：本文分析了三机设备的受力状态，指出了开切眼倾角是影响三机设备稳定性的最大因素，得出了临界状态下开切眼倾角的最大值，提出了开切眼“急倾斜-圆弧过渡-缓倾斜”的布置方式，建立了圆弧过渡段模型，给出了圆弧过渡段角度和半径的计算方法。研究表明，本文提出的开切眼布置方式将上部的急倾斜工作面逐步过渡为下部的缓倾斜工作面，可以从根本上改善设备受力状态，有效遏制三机设备在开切眼时发生下滑、倾倒等情况。

关键词：急倾斜煤层;综合机械化;三机设备;稳定性;开切眼

中图分类号：TD823.97文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）14-0058-03

Abstract： This paper analyzes the stress state of the three-machine equipment， points out that the inclination angle of the open-off cut is the biggest factor affecting the stability of the three-machine equipment， and obtains the maximum value of the open-off cut in the critical state， and puts forward the arrangement method of "severe tilt-arc transition-slow tilt" of the open-off cut， establishes the arc transition section model， and gives the calculation method for the angle and radius of the arc transition section. Research has shown that the open-off cut arrangement proposed in this paper gradually transitions the steeply inclined working face from the upper part to the gently inclined working face at the lower part， which can fundamentally improve the stress state of the equipment and effectively prevent the three-machine equipment from sliding down and overturning during the open-off cut.

Keywords： steeply inclined coal seam;comprehensive mechanization;three-machine equipment;stability;open-off cut

急傾斜煤层是指倾角45°以上的煤层。开采急倾斜煤层的矿井井型规模普遍较小，以中小型矿井为主，其开采机械化程度普遍较低[1]。急倾斜煤层综合机械化开采在大型矿井中正逐步推广，目前还存在一定的技术难题，集中体现在三机（采煤机、刮板输送机和自移式液压支架）设备的稳定性上[2]。众多学者从三机设备的防倒防滑入手进行了研究，提出了设备的防倒防滑措施[3-4]。本文转变研究视角，从开切眼巷道布置入手对其进行分析。

1 三机设备稳定性分析和开切眼倾角

急倾斜综采工作面采煤机通过导向靴、滑靴等骑行在刮板输送机上，刮板输送机通过移溜千斤顶推杆与液压支架底座连接。三机设备均处于一斜面受力状态，则影响设备稳定性的最大因素为开切眼倾角[θ]的大小，其次为三机设备自身的防倒防滑装置及设备运行管理措施;要想研究设备的稳定性，首先要计算出设备稳定性处于临界状态时的开切眼倾角[θ]。……